Die Energiewende in der kommunalen Abwasserbehandlung in Bezug auf die Elektroenergie ist technisch derzeit nur für sehr große Kläranlagen oder Kläranlagenverbünde im Zusammengehen mit thermischer Klärschlammverwertung möglich. Abwasser ist jedoch aufgrund
seiner organischen Bestandteile ein Energieträger für chemisch gebundene Energie. Eine mit Abwasser betriebene bio-elektrochemische Brennstoffzelle wird vorgestellt, die neue Möglichkeiten für die energetische Nutzung von Abwasser aufzeigt.
Sauberes Trinkwasser und die zugehörige Sanitärversorgung sind ein Grundrecht (UN Resolution UN 64/292), welches in Europa und insbesondere in Deutschland mit technisch anspruchsvollen Infrastruktursystemen gesichert wird. Diese Systeme verbrauchen in Deutschland pro Jahr zusammen 6,6 TWh elektrische Energie, wobei 4,2TWh auf die Abwasserbehandlung und 2,4 TWh auf die Wasserversorgung entfallen. Der Klimawandel und die gebotene Senkung von CO2-Emissionen erfordern eine Weiterentwicklung dieser Infrastrukturen hin zu energieeffizienteren Systemen. Es wird geschätzt, dass durch Energiesparmaßnamenund Effizienzsteigerung für diese Systeme ein Einsparpotenzial von ca.25% des aktuellen Stromverbrauches vorhanden ist. Um diese Potenziale zu nutzen, hat die Bundesregierung über das BMBF die Fördermaßnahme „Zukunftsfähige Technologien und Konzepte für eine energieeffiziente und ressourcenschonende Wasserwirtschaft (ERWAS)“ im Förderschwerpunkt Nachhaltiges Wassermanagement (NaWaM) ins Leben gerufen [1]. Wesentliche Herausforderung dabei ist, neue Konzepte für energieeffiziente Systeme so weiter zu entwickeln, dass die gebotene Sicherheit für die Wasserversorgung und Abwasserbehandlung weiterhin eingehalten wird.
Copyright: | © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH | |
Quelle: | Wasser und Abfall 01-02/2015 (März 2015) | |
Seiten: | 5 | |
Preis inkl. MwSt.: | € 10,90 | |
Autor: | Prof. Dr.-Ing. Michael Sievers Dipl.-Ing. Hinnerk Bormann | |
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Wettbewerb von Flexibilitätsoptionen zur besseren Integration Erneuerbarer Energien
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (4/2015)
Bei der Flexibilisierung des erneuerbaren Stromsystems führen die Mechanismen des Energiemarkts bereits heute zu einem kosteneffizienten Einsatz von bestehenden Flexibilitätsoptionen. Die Anforderungen werden jedoch steigen; deshalb sollten bei der Weiterentwicklung des Marktdesigns die langfristigen Kosten von Flexibilitätsmaßnahmen stärker berücksichtigt werden, damit Anreize zur Erschließung neuer Flexibilitätsalternativen geschaffen werden.
Kavitationsfreie Druckhaltung für hydrothermale Tiefengeothermie – Entwicklung eines neuartigen Druckhalteventils
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (2/2015)
Für hydrothermale Strom- und Wärmeerzeugung aus Tiefer Erdwärme kommen in Deutschland vorrangig das Norddeutsche Becken, der Oberrheingraben und das Molassebecken infrage. In diesen Regionen ist die Zusammensetzung der Thermalwässer, die zur Energieerzeugung eingesetzt werden, sehr unterschiedlich (Tabelle 1).
Hydraulische Integrität des Systems Erdwärmesonde
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (2/2015)
Für die Beurteilung der hydraulischen Integrität von Erdwärmesonden (EWS) ist eine systemische Betrachtung zwingend erforderlich. Die hydraulischen Leitfähigkeiten der einzelnen Komponenten haben zwar großen Einfluss, jedoch ist das Zusammenwirken im System entscheidend für den tatsächlichen Fließwiderstand (Kuckelkorn & Reuß 2010). Dabei stellt die Kontaktfläche von hydrophoben Kunststoffoberflächen (Sonde) und der hydrophilen Hinterfüllsuspension eine präferierte Wasserwegsamkeit dar.
Dimensionierung von Erdwärmesondenfeldern und Temperaturfelddarstellungen mittels numerischer Software
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (1/2015)
Die Software „Geologik SF“ wurde speziell für Geothermieanwendungen entwickelt und schließt die Lücke zwischen analytischen und numerischen Softwarepaketen. Der numerische Modell-Ansatz ermöglicht die Berechnung von konduktivem und konvektivem Wärmetransport. Neben der Dimensionierung von Sondenfeldern können laufzeitabhängige prognostische Darstellungen der Temperaturfelder und – mittels Monitor-Nodes – Grenzbetrachtungen erstellt werden.
Fernwärmetransportleitung unter der Müggelspree
© wvgw Wirtschafts- und Verlagsgesellschaft Gas und Wasser mbH (1/2015)
Die Kraft-Wärme-Kopplung leistet einen relevanten Beitrag zum Klimaschutz und zur Ressourcenschonung. Daher ist der Anteil der KWK an der Gesamtnettostromerzeugung in Deutschland in den letzten Jahren langsam aber stetig gewachsen. Auch in Berlin-Köpenick wird von der Vattenfall Europe Wärme AG die Erweiterung des Fernwärmenetzes geplant. So werden durch die spätere Fernwärmeleitung insgesamt 10.000 Wohneinheiten bei einer Vorlauftemperatur von 135 °C und einer Rücklauftemperatur von 55 °C versorgt. Im Zuge dieses Fernwärmenetzausbaus wurde zudem die Müggelspree westlich der Salvador-Allende-Brücke im HDDVerfahren mit zwei Fernwärmerohren gekreuzt.